一种评估草地不同退化程度模型及方法

技术领域

本申请涉及建筑消防技术领域，更具体地说，涉及一种评估草地不同退化程度模型及方法。

背景技术

随着草地退化面积的扩大和加剧，对退化草地的恢复和重建迫在眉睫，其前提和基础则是对草地退化程度进行科学的诊断，现有技术公开号为CN109829650B文献提供的评估草甸草地不同退化程度模型及其建立方法和应用，该申请针对草甸草地不同利用程度造成的不同退化程度的天然草地，通过野外控制实验，采用野外生态学调查方法，研究草甸草地退化对人类活动(控制放牧)的响应机理，采用主成分分析、典型相关和模糊数学建立矩阵，建立不同利用程度退化评估体系指示度诊断方法，筛选不同利用方式不同退化程度草地植被和土壤指标体系，获得不同退化程度的指示度，建立科学性及操作性较强的草甸草地退化量化评估指标体系指示度诊断方法。本申请对草甸草地退化指标体系评估的建立、草甸草地的退化状况客观判断以及推进草地畜牧业生产和环境保护具有现实的意义。

上述中的现有技术方案虽然能够建立科学性及操作性较强的草甸草地退化量化评估指标体系指示度诊断方法，但是仍存在以下缺陷：

上述专利是采用野外生态学调查方法，研究草甸草地退化对人类活动的响应机理，无法对草地进行实时监控的研究草地退化程度，无法进行针对性的评估草地不同退化程度，不便于草地退化程度的研究，此外现有的退化程度模型均是在进行实时图像采集后再进行数据对模型的输入，因此该过程处理速度较慢且需要在模型自身中加入图像识别算法，且该图像识别算法的参考图像模板也没有可靠的参考，因此模型的评估速度和评估精度均会被大大折扣，鉴于此，我们提出一种评估草地不同退化程度模型及方法。

发明内容

1.要解决的技术问题

本申请的目的在于提供一种评估草地不同退化程度模型及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2.技术方案

本申请实施例提供了一种评估草地不同退化程度模型的系统，包括：

服务器；

数据库；

图像数据获取模块，所述图像数据获取模块利用无人机系统获取高空退化草地影像；

数据模型构建模块，所述模型构件模块将获取的高空退化草地影像，生成光谱图像和光谱曲线模型；

图像数据提取模块，所述图像数据提取模块对影像进行提取，生成退化草地图像上传至数据库中；

数据采样模块，所述数据采样模块用于采集不同退化程度的植被样品、土壤样品以及土壤样品内的活死根，并调取上述不同退化程度的植被样品、土壤样品所在区域的草地影像作为对比参考图像，所述图像数据获取模块获取的图像数据根据所述对比参考图像进行初步分级，该种初步分级的图像处理方法可以在后续进行获取草地的不同退化程度模型之前有一个大致的分类预处理，从而可以大大提高后续模型的生成精度和速度；

草地退化模型生成模块，所述草地退化模型生成模块根据采集到的初步分级图像数据信息和数据采样模块获取的采样信息获取草地的不同退化程度模型。

通过采用上述技术方案，通过对图像数据获取并对特征进行提取生成退化草地图像，并通过数据采样模块对植被样品、土壤样品以及土壤样品内的活死根进行采样，从而通过获取到的数据生成草地不同退化程度的模型，提高了适用范围。

本申请实施例提供了一种评估草地不同退化程度模型的方法，包括如上所述的一种评估草地不同退化程度模型的系统，其步骤如下：

步骤一：确定待评价退化草地的位置，并利用无人机系统获取高空退化草地影像；

步骤二：将步骤一中采集的影像生成光谱图像和光谱曲线模型，以及对影像进行提取，生成退化草地图像上传至数据库中；

步骤三：根据退化草地图像和高光谱图像，将草地的退化程度进行分类；

步骤四：采集不同退化程度的植被样品、土壤样品以及土壤样品内的活死根数据；

步骤五：将数据库中的土壤信息和植被信息按照退化程度生成相对应色块，并根据退化程度生成的色块依次对应分类至不同类型；

步骤六：根据不同色块判定草地退化程度信息，将草地退化程度信息对应草地的位置，获取草地的不同退化程度模型。

通过采用上述技术方案，通过先确定待评价退化草地的位置，并利用无人机系统获取高空退化草地影像，以及生成光谱图像和光谱曲线模型，对影像进行提取，生成退化草地图像上传至数据库中，并根据退化草地图像和高光谱图像，将草地的退化程度进行分类，按退化程度生成相对应的色块，并根据退化程度生成的色块依次对应分类至不同类型，从而来获取草地的不同退化模型。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述分类信息为轻度退化、中度退化、重度退化以及未退化模块。

通过采用上述技术方案，通过将退化程度分为轻度退化、中度退化、重度退化以及未退化，便于对退化程度进行可视化观察方便统计和查看。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述色块根据未退化、轻度退化、中度退化以及重度退化信息设置依次按由浅到深的颜色设置。

通过采用上述技术方案，通过色块的设置，便于对未退化、轻度退化、中度退化以及重度退化信息可以更加直观的查看。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，计算所述土壤内活死根比例，将活死根比例作为辅助数据，并采集植被样品和土壤样品获取调查数据。

通过采用上述技术方案，通过计算活死根比例，便于对土壤进行调差采样，便于对植被样品和土壤样品进行信息采集。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述调查数据包括物种丰富度、优良牧草综合优势度和地上生物量，将获取到的植被信息、土壤信息以及活死根数据生成数据信息上传至数据库。

通过采用上述技术方案，通过将数据上传至数据库，便于对数据进行调用以及生成数据模型，便于对不同退化程度模型进行查看。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，将所述数据库中的活死根数据生成柱状图，将所述数据库中土壤信息和植被信息按照退化程度生成退化程度线性图。

通过采用上述技术方案，通过柱状图和线性图的设置，便于数据直观查看，方便对土壤内信息进行快速了解。

本申请实施例提供了一种评估草地不同退化程度模型，由评估草地不同退化程度模型的方法建立得到。

3.有益效果

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本发明中通过调取上述不同退化程度的植被样品、土壤样品所在区域的草地影像作为对比参考图像，所述图像数据获取模块获取的图像数据根据所述对比参考图像进行初步分级，该种初步分级的图像处理方法可以在后续进行获取草地的不同退化程度模型之前有一个大致的分类预处理，从而可以大大提高后续模型的生成精度和速度。

2、本申请通过利用无人机系统获取高空退化草地影像，生成光谱图像、光谱曲线模型和退化草地图像，便于对草地退化程度图像进行记录，并将草地的退化程度进行分类，便于对草地数据进行直观的查看，有效解决了无法对草地进行实时监控的研究草地退化程度，无法进行针对性的评估草地不同退化程度，不便于草地退化程度的研究的问题；

3、本申请通过采集不同退化程度的植被样品、土壤样品以及土壤样品内的活死根，调查土壤中动物数量和多样性，建立土壤动物密度、多样性指数与草甸退化程度的关系模型；

4、本申请通过将未退化、轻度退化、中度退化以及重度退化信息设置色块，将数据库中的土壤信息和植被信息按照退化程度生成相对应色块，便于对植被样品和土壤样品进行信息采集，根据不同色块判定草地退化程度信息；

附图说明

图1为本申请的系统流程图；

图2为本申请的方法流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

请参阅图1，本申请实施例提供了一种评估草地不同退化程度模型的系统，包括服务器、数据库、图像数据获取模块、数据模型构建模块、图像数据提取模块、数据采样模块和草地退化模型生成模块，图像数据获取模块利用无人机系统获取高空退化草地影像，模型构件模块将获取的高空退化草地影像，生成光谱图像和光谱曲线模型，图像数据提取模块对影像进行提取，生成退化草地图像上传至数据库中，数据采样模块用于采集不同退化程度的植被样品、土壤样品以及土壤样品内的活死根，并调取上述不同退化程度的植被样品、土壤样品所在区域的草地影像作为对比参考图像，所述图像数据获取模块获取的图像数据根据所述对比参考图像进行初步分级，草地退化模型生成模块根据所述草地退化模型生成模块根据采集到的初步分级图像数据信息和数据采样模块获取的采样信息获取草地的不同退化程度模型。

实施例二：

请参阅图2，本申请实施例提供了一种评估草地不同退化程度模型的方法，通过先确定待评价退化草地的位置，并利用无人机系统获取高空退化草地影像，以及生成光谱图像和光谱曲线模型，对影像进行提取，生成退化草地图像上传至数据库中，并根据退化草地图像和高光谱图像，将草地的退化程度进行分类，按退化程度生成相对应的色块，并根据退化程度生成的色块依次对应分类至不同类型，从而来获取草地的不同退化模型；

实施步骤如下，确定待评价退化草地的位置，并对不同退化程度的草地进行选取，利用无人机系统获取高空退化草地影像，并生成光谱图像和光谱曲线模型，以及对影像进行提取，生成退化草地图像上传至数据库中，根据退化草地图像和高光谱图像，将草地的退化程度进行分类，分类信息为轻度退化、中度退化、重度退化以及未退化模块，便于对退化程度进行可视化观察方便统计和查看，并根据未退化、轻度退化、中度退化以及重度退化信息设置色块，且色块依次按由浅到深的设置，便于对未退化、轻度退化、中度退化以及重度退化信息可以更加直观的查看；

采集不同退化程度的植被样品、土壤样品以及土壤样品内的活死根，并调取上述不同退化程度的植被样品、土壤样品所在区域的草地影像作为对比参考图像，所述图像数据获取模块获取的图像数据根据所述对比参考图像进行初步分级，计算活死根比例，将活死根比例作为辅助数据，并采集植被样品和土壤样品获取调查数据，植被样品和土壤样品主要调查土壤中动物数量和多样性，建立土壤动物密度、多样性指数与草甸退化程度的关系模型，其中，调查数据包括物种丰富度、优良牧草综合优势度和地上生物量；

将获取到的植被信息、土壤信息以及活死根数据生成数据信息上传至数据库，通过将数据上传至数据库，便于对数据进行调用以及生成数据模型，便于对不同退化程度模型进行查看，将数据库中的土壤信息和植被信息按照退化程度生成相对应色块，并根据退化程度生成的色块依次对应分类至不同类型，并获取退化程度线性图，将数据库中的活死根数据生成柱状图，并计算活死根比例，通过计算活死根比例，便于对土壤进行调差采样，便于对植被样品和土壤样品进行信息采集，根据不同色块判定草地退化程度信息，将草地退化程度信息对应草地的位置，获取草地的不同退化程度模型。

实施例三：

请参阅图1-2，本申请实施例提供了一种评估草地不同退化程度模型，由评估草地不同退化程度模型的方法建立得到，通过利用无人机系统获取高空退化草地影像，生成光谱图像、光谱曲线模型和退化草地图像，便于对草地退化程度图像进行记录，并将草地的退化程度进行分类，通过对图像数据获取并对特征进行提取生成退化草地图像，并通过数据采样模块对植被样品、土壤样品以及土壤样品内的活死根进行采样，从而通过获取到的数据生成草地不同退化程度的模型。